(57)【要約】【課題】  レンズの巨大化を抑制し、装置のコンパクト化およびコスト削減を図る。【解決手段】  レチクルを照明する照明光学系、レチクルを保持する保持手段、および照明手段によって照明されるレチクルの像を基板上に投影する投影光学系を備えた投影露光装置において、前記レチクルと前記照明光学系との空間および前記レチクルと前記投影光学系との空間の少なくとも一方に液体を満たす手段を設ける。【選択図】図１
2006269460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを有するレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルを保持する保持手段と、前記照明光学系によって照明されるパターンを基板上に投影する投影光学系を備えた投影露光装置において、
前記照明光学系と前記投影光学系のうち少なくとも一方の光学系と前記レチクルとの間の空間に液体を満たす手段を有することを特徴とする投影露光装置。
【請求項２】
前記光学系と前記レチクルとの間に満たされた液体が、前記照明光学系が前記レチクルを照明する照明範囲よりも広い範囲を満たすことを特徴とする請求項１に記載の投影露光装置。
【請求項３】
前記パターン面を保護するために設けられ、レチクルに対して取り外し可能なペリクルおよびペリクル支持部を備え、
前記光学系は、複数の光学素子を備え、
前記光学素子のうち前記レチクルに最も近い光学素子と前記パターン面との距離が、前記ペリクルおよびペリクル支持部の厚み以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の投影光学装置。
【請求項４】
前記照明光学系および前記投影光学系のうち、前記レチクルのパターン面と対向する光学系は、複数の光学素子を備え、前記光学素子のうち、前記レチクルに最も近い光学素子の形状が平面または直径の大きな球面であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の投影露光装置。
【請求項５】
前記光学素子がレンズであることを特徴とする請求項３または４に記載の投影露光装置。
【請求項６】
前記パターン面の位置を計測するための計測手段が、露光を行う露光位置とは異なる位置に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の投影露光装置。
【請求項７】
前記液体を供給する第１ノズルと、前記第１ノズルから供給された液体を回収する第２ノズルとを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の投影露光装置。
【請求項８】
前記投影露光装置は、前記レチクルが走査移動される走査型露光装置であって、
前記第１ノズルおよび前記第２ノズルは走査方向と垂直な方向に離れて配置され、
前記第２ノズルは前記第１ノズルよりも走査方向にずれて配置されることを特徴とする請求項７に記載の投影露光装置。
【請求項９】
前記投影露光装置は、前記レチクルが往復して走査移動される走査型露光装置であって、
前記走査方向に離れて配置された第１ノズルおよび第２ノズルを備え、
往路では前記第１ノズルが液体を供給し、前記第２ノズルは前記第１ノズルによって供給された液体を回収し、
復路では前記第２ノズルが液体を供給し、前記第１ノズルは前記第２ノズルによって供給された液体を回収することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の投影露光装置。
【請求項１０】
前記液体を循環させるための循環系を備え、前記循環系は、
前記液体中の異物を除去するための異物除去装置と、
前記液体の温度を調整する温調装置と、
前記液体中の気体を取り除く脱気装置との少なくとも１つを備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の投影露光装置。
【請求項１１】
前記液体は導電性粒子を混在させた液体であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の投影露光装置。
【請求項１２】
前記レチクルの上面と同一の高さの面を有する部材を前記レチクルの周辺に配置したことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の投影露光装置。
【請求項１３】
前記レチクルの表面に気体を吹き付けて前記レチクルを乾燥させる乾燥手段を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の投影露光装置。
【請求項１４】
前記パターン面を保護するために設けられ、レチクルに対して取り外し可能なペリクルおよびペリクル支持部材と、
前記ペリクルおよびペリクル支持部材を取り外すための取り外し手段を備えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の投影露光装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、露光した前記基板を現像する工程とを有することを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１６】
照明光学系によってレチクルのパターンを照明し、前記パターンを基板に露光する露光方法であって、
前記照明光学系と前記レチクルの間を液体で満たした状態で露光することを特徴とする露光方法。
【請求項１７】
レチクルのパターンを投影光学系を介して基板に露光する露光方法であって、
前記投影光学系と前記レチクルの間を液体で満たした状態で露光することを特徴とする露光方法。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の露光方法であって、
露光を行う前に、露光を行う露光位置とは異なる位置に前記レチクルを移動させて前記レチクルのパターン面の位置を計測することを特徴とする露光方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の露光方法であって、
前記パターン面の位置を計測すると同時に前記レチクルを保持する保持部材の位置を計測することを特徴とする請求項１８に記載の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子や液晶表示素子等の微細パターンを有する素子を製造する投影露光装置に関し、特に、投影露光装置におけるレチクルとレチクル周辺の光学系との関係を改善し、像性能の向上と生産向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の投影露光装置のレチクルステージおよびその近傍の構成を図１３に示す。同図において、１は照明光学系、２はレチクル、３はペリクルフレーム、４はペリクル、５はレチクル保持台、６はレチクルステージ、７はレチクルステージ６のストローク方向(紙面に垂直な方向：Ｙ方向)に長いバー状のミラー、８はレーザー干渉計とその受光部である。９はレチクルステージ６をストローク方向に駆動する際に使用されるアクチュエータのコイル、１０はコイル９と対になる永久磁石である。本例ではコイル９と永久磁石１０とからなるアクチュエータをレチクルステージ６の上下左右に具備している。
【０００３】
１１はレチクルステージ６をＸ方向（紙面の左右方向）に駆動するために使用される永久磁石、１２は永久磁石１１と対になるコイルである。１３はレチクルステージを気体で浮上させる駆動させる際に摩擦を０に近くするためのエアーパッド、１４はレチクルを気体で浮上させる際に支えるレチクルベース台、１５は投影光学系を示す。レチクルパターンはレチクル２のペリクル側に描かれている。このようなレチクルステージを含む露光装置は例えば、特許文献１（特開２０００−０７７５０３号公報）に開示されている。
【０００４】
従来のスキャン型の露光装置において、レチクル２上に描かれているパターンを露光する際、レチクル２をレチクル保持台５に固定した状態で露光する。その際、レチクル２とレチクル保持台５の固定方法は真空吸着や静電気吸着で行われる。この吸着方式により、レチクル２を交換する際に、レチクル２を簡単に取り外せるようにしている。
レチクル保持台５はレチクルステージ６に固定される。レチクル２とレチクル保持台５を搭載したレチクルステージ６を磁石９とコイル１０を用いたアクチュエータによってストローク方向（Ｙ方向、つまり紙面に対して垂直方向）に駆動する。これによって紙面に垂直方向に幅が狭いスリット状の照明をレチクル全面にわたって露光することができる。例えば、スリットの大きさは、Ｘ方向１０４ｍｍ、Ｙ方向３２ｍｍである。
【０００５】
一方、レチクルを露光したい範囲は、Ｘ方向１０４ｍｍ、Ｙ方向１３２ｍｍ。レチクルステージは少なくともスキャンしたいスピードまであげる助走距離と１３２ｍｍ＋３２ｍｍを合わせたＹ方向のストロークが必要となる。
このレチクルステージは、Ｘ方向にも精度良く駆動させるために、磁石１１とコイル１２を用いたアクチュエータによって、Ｘ方向（紙面に対して左右）に駆動できる。そのとき、レチクルステージ６の位置を計測する手段としてバーミラー７とレーザー干渉計８を使用している。また、図上に表していないがストローク方向などにもレーザー干渉計を具備している。その情報をもとにレチクルステージ６を駆動させるためのサーボ系を構成し、適切な電流をコイル９、１２に与えている。また、レチクルステージ６を駆動する場合、ガイド面摩擦による外乱やステージ以外の駆動源からの外乱をできるだけ少なくするように、レチクルステージ６を支える機構としてエアーパッド１３を使用している。また、レチクル保持台５とレチクルステージ６とレチクルベース台１４には照明光学系１の方向から来る露光光を透過させ投影光学系１５に渡すために穴があいている。
【０００６】
また、レチクル２にはペリクル４を具備している。レチクル２にペリクルフレーム３とペリクル４をつけることによって、レチクル２の保管中やレチクルステージへの搬送中や露光中において、レチクルパターン面上に塵やほこりが付着することによって所望の投影像でない（回路が途中でつながってしまったりするパターンなど）像を投影しないように、レチクルパターン面を保護していた。
【特許文献１】特開２０００−０７７５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のような構成では、ペリクル４を使用するとレチクルパターン面と投影光学系１５の間の距離が大きくなる。投影光学系とレチクルパターン面が離れると光束はレチクルパターンから離れるほど広がる。近年の高ＮＡ化によって、ますます広がってきている。これによって、一番初めに入射される投影光学系のレンズが大きくなる。２枚目以降も、１枚目に対応して従来よりも大きくなってしまう。しかしながら、より大きく精密なレンズを製作するには、莫大なコストと非常に高い技術が必要となる。
【０００８】
さらに、露光光源がＦ２レーザのような短波長の露光光になると従来のペリクルが使えない。光学系のレンズに使用されている非常に高価な蛍石を薄くスライスしたものをペリクルの代用として考えられているが、そうするとペリクルが高価になり、今度はマスクコストも上がるという問題があった。逆にペリクルを使わずに、投影レンズをレチクルに接近してコストダウンを計ることを考えたが、ペリクルを使用しないと、塵やほこりがレチクルパターン面に吸着してしまう問題があった。
本発明は、上述の従来例における問題点を解消することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明では、パターンを有するレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルを保持する保持手段と、前記照明光学系によって照明されるパターンを基板上に投影する投影光学系を備えた投影露光装置において、前記照明光学系と前記投影光学系のうち少なくとも一方の光学系と前記レチクルとの間の空間に液体を満たす手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のようにレチクルを照明する照明光学系とレチクルとの間、またはレチクルの像を基板上に投影する投影光学系とレチクルとの間に液体を満たしてレチクルを液浸にすることにより、照明光学系または投影光学系のコンパクト化ができ、露光装置を小さくそして製造コストを削減することができる。また、ペリクルの代わりに液体をレチクル上に充満させることによりレチクルの温調やレチクル上のゴミの除去を行うことができる。さらには、液浸にすることにより、従来のペリクルを使えないＦ２レーザの露光を可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態では、少なくとも露光時、レチクルからペリクルとペリクルフレームを取り除き、レチクルパターン面が対面している光学系（照明光学系または投影光学系）との空間の少なくともどちらか一方に液体を満たす。これによって、液体がペリクルの役目を果し、塵やほこりの付着を防ぐ。この液体はレチクルがストローク方向に移動しても、少なくとも露光している範囲から途切れることがないように配置される。つまり、前記光学系とレチクルとの間に満たされた液体が、照明光学系がレチクルを照明する照明範囲よりも広い範囲を満たすようにする。また、レチクルパターン面に対向している光学素子の形状は平面またはＲ（直径）の大きな球面である。また、二つの面に囲まれた液体が流れやすく、たまりがない構成になっている。さらに、清浄な液体を満たす手段として、対向する光学系の前記光学素子の周辺に液体供給ノズルと回収ノズルを配置する。液体供給ノズルと回収ノズルはスキャン方向に応じて動作するようにノズルの位置を可変にしたり、ノズルの役目を切り替えたりする。液体を循環させる際、液体を温調することによりレチクルを温調し、脱気装置を使い液体中の気泡を少なくし、パーティクル除去装置を通過させ塵やほこりを除去させる。また、導電性微粒子を混入させレチクルパターン面上の静電気を取り除く手段も有する。
【００１２】
また、前記供給ノズルや回収ノズルがレチクルスキャンによってレチクルの外側に移動しても、液体が流れ出ないように、二つの面で囲まれるようにレチクル周辺部にもレチクル面と同じ高さの部材を有する。さらに、レチクルをレチクルステージから回収する時に、液体を回収するために、レチクル回収位置に移動しながら、液体供給を停止し、回収ノズルの回収のみの動作を行う。わずかに残った液体を完全に除去するために回収ノズルとレチクル回収ポジションの間に具備されたレチクル乾燥ノズルから気体を吹き付ける。
さらに、パターン面を保護するためのペリクルおよびペリクル支持部を設け、露光時は、これらを取り外すようにするとよい。この場合、少なくとも露光位置における前記光学系とパターン面との距離は、前記光学系を構成する複数の光学素子のうちレチクルに最も近い光学素子とパターン面との距離が、ペリクルおよびペリクル支持部の厚み以下であるようにする。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
本発明の一実施例に係る投影露光装置のレチクルステージおよびその近傍の構成を図１に示す。なお、レチクルパターン面は、図中、レチクル２の下側とする。レチクルステージ６は図１３に示す従来例と同じようにストロークの方向（Ｙ方向、紙面に垂直な方向）にはコイル９と永久磁石１０を具備したアクチュエータで駆動し、Ｘ方向（紙面の左右方向）には永久磁石１１とコイル１２を具備したアクチュエータにより駆動する。すなわち、レチクル２を搭載したレチクルステージ６の両端に配置されたコの字のアクチュエータで大ストロークＹ方向と小ストロークＸ方向に駆動することができる。
【００１４】
レチクルステージ６がレチクルベース台１４の鉛直下向き方向になることから、レチクルステージ６の自重を支えるために、レチクルベース台１４にレチクルステージ６を吸着させる磁石２０を具備する。レチクルステージ６は、駆動時にはエアーパッド１３の浮上力とレチクル２とレチクル保持台５とレチクルステージ６とエアーパッド１３の自重が磁石２０の吸引力と釣り合い、エアーパッド１３とレチクルベース台１４とが釣り合い、所定のエアー浮上となった状態で駆動する。
【００１５】
レチクル２はパターン面を図の下側にした状態でレチクル保持台５に吸着されている。レチクル保持台５はレチクルステージ６との間の圧電素子２１を介して固定される。レチクル２を投影光学系１５の最適結像位置に合致させるために、圧電素子２１を駆動してレチクル保持台５をＺ・レベリング方向に移動させる。圧電素子の代わりにリニアモータを用いても良い。また、レチクル保持台５がＺ・レベリングだけでなくＸＹにも移動できる６軸微動ステージであっても良い。
【００１６】
レチクル保持台５の位置は、ミラー７とレーザー干渉計８によってＸ方向に計測され、前記圧電素子とのサーボループを組み、レチクル保持台５が所望位置に位置決めされる。干渉計は、６軸方向の位置を知るために、図示されていないが複数の干渉計を具備し、制御されている。
レチクル２をレチクル保持台５に固定するために、レチクル保持台５には真空吸着や静電気吸着の機能を具備する。この他にもレチクル２をレチクル保持台５に保持するために、メカニカルなクランプもあり、特に限定されるものではない。
【００１７】
レチクルと光学素子の間には液体が満たされる。レチクルと光学素子の間に液体を入れた図１の拡大図を図５に示す。レチクル２の下面側（レチクルパターン面側）と投影光学系１５の間には液体１２３が満たされ、両端のノズル１２１、１２２から液体が供給回収されている。１２１が供給ノズル、１２２が回収ノズルである。レチクルパターン面にもっとも近い光学素子１２４の表面の形状は、液体１２３が流れやすく、たまりが発生しないように、平面またはＲ（直径）の大きな球面になっている。ノズル内側面は、液体の表面張力の力によって、液体が流れ出ないようになっている。レチクル２と投影光学系１５の光学素子１２４との最大距離は、液体の表面張力によって決められる。例えば、純水でも２ｍｍ程度の空間を確保することは可能である。
【００１８】
本実施例の構成により、レチクル２と投影光学系１５の入射光側とのレンズ間にレチクル保持台５やレチクルステージ６がなくなって、投影レンズとレチクルパターンを近づけることができた。さらに、投影レンズとレチクルパターンを近づけるために、図１に示すようにレチクル２からレチクルを保護するペリクルとペリクルを支持するペリクルフレームを外す。そして、投影レンズをレチクルパターン面に近づける。この近づいた空間に液体１２４を満たす。レチクルパターンを透過した光は、従来、レチクルの硝材と空気の屈折率の差によって、外側に広がった。しかし、本実施例では従来空隙であったものを液体で満たした。液体とレチクルの硝材との屈折率は近いので、光束が広がることがない。これによって投影レンズの口径が小さくなり、高価な投影レンズ硝材の原料コストを減らすことができる。また、口径が小さくなるので、加工も容易になり、製造コストも削減される。
【００１９】
また、露光光源がＦ２レーザのような短波長の露光光になると従来のペリクルが使えず、光学系のレンズに使用されている非常に高価な蛍石を薄くスライスしたものを利用するしかなかったが、本実施例では、ペリクルを排除し、液体を充填してあるので、ペリクルがなくとも塵やほこりがレチクルパターン面に吸着することはなく、良好な像を安価に得ることが可能な構成である。
【００２０】
従来は、露光中にレチクル位置を計測するセンサー２２を配置することができたが、光学素子１２４とレチクル２が接近し、液体１２３があるので、配置は不可能である。そこで、本実施例では、図２のように露光位置から離れた位置にセンサー２２を配置する。
図２は、図１をＸ方向から見た図である。レチクル２のＹ方向の位置を最適な位置に制御するために、レチクル２を保持しているレチクル保持台５のＹ方向の位置は、図１のＸ方向と同様に、ミラー１８４と干渉計１８３で計測する。また、Ｙ方向に駆動するコイル９と永久磁石１０のような構成による駆動部とサーボ系を構成する。
【００２１】
Ｚ・レベリング方向は、レチクル保持台５に搭載された長尺ミラー１８５と干渉計１８１によって、Ｚ方向を計測する。図が複雑になるので示していないが、Ｚ方向を計測する１８１の干渉計は少なくとも３本以上あり、レベリング方向（ωＸ、ωＹ）も計測する。駆動は、前述の圧電素子２１が行い、サーボ系が構成される。図示では、レチクル中央付近で、Ｚの干渉計が端部にあって、Ｙ方向に駆動するとレーザー光１８６がミラー１８５から外れてしまうように見えるが、これは図示上のことであって、実際はＹ駆動で切れることがないようにミラー１８５は十分なミラー長がある。また、レチクル保持台５を駆動するアクチュエータが圧電素子から６本のリニアモータの構成であった場合では、干渉計は粗動ステージにも具備されるのは言うまでもない。
【００２２】
露光位置からＹ方向にずれたポジションに、レチクル２のパターン面を計測するセンサー２２を具備している。このセンサーはレチクル２のパターン面のＺ・レベリング方向を計測できる。また、レチクル保持台５は、露光ポジションにいたときと同様に、干渉計とレチクル保持台５に搭載され干渉計にＸＹ方向やＺ・レベリング方向を計測できる。
【００２３】
前記のＹ方向にずれた位置において、レチクルをＹ方向にスキャンし、前記センサー２２とレチクル保持台５を計測する干渉計１８２や干渉計１８３等によって、レチクル２パターン面とレチクル保持台５の位置を同時計測する。あるＹ位置におけるセンサー２２のＺ・レベリング位置と干渉計から求めたＺ・レベリング位置に関して、Ｙ計測開始点を基点にして、Ｚ・レベリングの差分を求める。センサー２２基準で、レチクル保持台５の変動を求める。
【００２４】
ウエハを露光するためにレチクルを露光位置に移動させ、スキャンするときに、レチクル保持台５の位置から先ほど求めたＺ・レベリングの差分だけ補正することによって、常にレチクル２のパターン面が投影光学系１５の最適露光位置に来ることになり、最適な結像性能を得ることができる。このように、液体１２３が介在しても、最適な露光が得られる。なお、Ｙ計測開始点におけるＺ位置に関しては、ずれた位置と露光位置の絶対位置を、実際に露光を行い、適切なＺ位置を求めればよい。
【００２５】
露光光源がＦ２レーザのような短波長の露光光になると従来のペリクルが使えない。実現できたとしても、常に高価であり経済レベルでない。しかし、ペリクルなしでは、塵やほこりがレチクルパターン面に吸着し、素子不良を発生させるという問題を引き起こしてしまう。そこで、本実施例では、レチクル保持台５にレチクル２を搭載する直前にペリクルを外すことを提案する。簡単にペリクルを外せるようにするため、図３に示すようにレチクルとペリクル１０３（以下、ペリクルとペリクルフレームを総称する）がつめ１５１によって取り外しができるようにしてある。レチクル交換の際にレチクルストッカーからレチクル２を取り出しレチクルステージ６に取付けるまでにペリクル１０３を取り外せるようになっている。また、レチクルステージ６からレチクル２を取り外してレチクルストッカーに搬送する際には逆に、レチクル２にペリクルを取付けてレチクルストッカーにレチクル２を保管する。
【００２６】
図４はつめ１５１が外れて、レチクル２からペリクル１０３が脱落しないように、外れ防止の板バネ１５２を具備している。図３や図４に限定されることなく、ペリクルを着脱可能なものはすべて本実施例の範疇である。
【００２７】
図１の液部を拡大したものである図５はレチクルを投影光学系１５側から液浸にした状態である。もし、レチクルパターン面が反転した場合は、図６に示すように、照明光学系１の最終光学素子１２５とレチクル２との間に液体１２３を満たして液浸状態にする。その際に、液体供給ノズル１２１から液体１２３を供給し液体回収ノズル１２２から回収する。液浸にする面はレチクルのパターン面に限定されることはなく、上下面とも液に満たされても良い。この場合はさらに投影レンズの口径を小さくし、塵やほこりの付着を低減する効果を奏する。
【００２８】
図７は液体１２３の厚みが厚い場合を示す。水の場合、厚みが２ｍｍ程度であれば、表面張力によって、液体はレチクルと光学素子の間に留まり漏れることはない。しかし、液体の表面張力や厚みによって、漏れだすことがある。これに対処するために、漏れ止めの土手１６１を設けた図である。土手とレチクルとの隙間は液体が表面張力によって保持できる高さにまで接近しているが、レチクルには接していない。この土手によって、液体の自由度が増えることは言うまでもない。
【００２９】
図８と図９は図１や図２を上部から見たものであり、レチクルを液浸にする際の液体供給ノズル１２１と液体回収ノズル１２２をスキャン方向に対してどのように配置するかを示した図である。液体供給ノズル１２１および液体回収ノズル１２２は、それぞれ複数の供給口および回収口が一直線または千鳥状に配列されたものである。
図８は液体供給ノズル１２１と液体回収ノズル１２２それぞれを構成する複数の供給口および回収口の配列方向がスキャン方向と平行であるときを表している。１３１は照明領域、１４１は露光領域つまりレチクルパターンが描かれている領域である。２０１は液体供給ノズル１２１や液体回収ノズル１２２が移動できるように配置されているレールである。なおレール２０１と液体供給ノズル１２１と液体回収ノズル１２２は、レンズ側に配置されている。このようにスキャン方向と両ノズルが平行に配置されている場合、スキャンする際に液体供給ノズル１２１から液体回収ノズル１２２に流れる液体１２３は、レチクル２に引きずられて図８に矢印で描かれているようにスキャン方向に流れる。矢印は、紙面右方向へスキャンする場合を示している。そのため、液体供給ノズル１２１と液体回収ノズル１２２の配置に関して、図８のように、液体回収ノズル１２２はスキャン方向下流側に配置しなければならない。しかし、スキャン方向に関して常に同じ方向でスキャンするとは限らず、スキャン方向が逆方向になった場合、液体供給ノズル１２１と液体回収ノズル１２２の相対的な配置を逆にする必要がある。そこで、そのように配置を逆にするために、液体供給ノズル１２１と液体回収ノズル１２２の相対的な位置を逆に変更する駆動のためにレール２０１を配置しておく。駆動原理として、レール２０１の代わりに、ラックピニオンを使用したり、リニアモータを利用したり、ボールねじを利用しても良い。このような構成にした場合、照明領域だけを液体が流れれば良い。
【００３０】
次に、図９に関して液体供給ノズル１２１と液体回収ノズル１２２がスキャン方向と垂直に配置されていることを表している。図８と異なり、スキャン方向にレチクル２が駆動する際に、液体１２３がレチクル２に引きずられて液体供給ノズル１２１から液体回収ノズル１２２に移動するために、図８で見られたような液体供給ノズル１２１と液体回収ノズル１２２の位置をずらす必要はないが、スキャン方向が逆方向になった場合、液体供給ノズル１２１と液体回収ノズル１２２の役割を交代させるか、液体供給ノズル１２１と液体回収ノズル１２２の対を照明領域を挟むようにして２対配置するか、液体供給ノズル１２１と液体回収ノズル１２２が瞬時に移動しなければいけない。図９のように液体供給ノズル１２１と液体回収ノズル１２２を配置することにより、同一の液体が照明領域を横切る割合が小さくなるために、液体に対する照明領域への影響を小さくできる。
【００３１】
図１０は液体供給ノズル１２２から照明領域を通過して液体回収ノズル１２２を通して回収された液体１２３の循環経路の実施例を描いたものである。照明領域で供給された液体１２３を液体回収ノズル１２２から回収し、パーティクル除去装置を通して露光中に液体１２３に混入した塵やほこりを除去する。そして、液体温調装置を通して液体の温度を一定にし、脱気装置を使用し液体中に含まれる気体を取り除く。温度を一定にすることにより、レチクル２やレチクルパターンの延びやひずみを少なくすることができ、液体中の気体を取り除くことにより、照明領域に流れる液体１２３に気泡が混じり、投影される回路パターンの変化を防ぐことができる。以上の処理を行った後、液体供給ノズル１２１から液体１２３を露光エリアに供給する。その際、レチクルパターンの投影像の解像限界以下である導電性粒子を混在させることによりレチクルパターン面上の静電気を除去することができる。なお、解像限界以下の導電性粒子として、数ナノの導電性金属粉やフラーレン（Ｃ６０だけでなく、その他の炭素数のときも考えられる）のような炭素が６０個でできたサッカーボール状の非常に小さい導電性粒子などを用いることができる。このように導電性粒子を液体中に混ぜ循環させる場合には、パーティクル除去装置で除去された導電性粒子を回収装置によって回収し、パーティクル除去装置を液体が通過した後に導電性粒子の濃度を測り、その濃度に応じて導電性粒子を供給しても良い。
【００３２】
図１１は液体で満たすレチクルパターン面と同じ高さの面を有することを特徴とする露光装置の実施例である。レチクルステージ６がレチクル２のレチクルパターン面と同一面をもつことを示している。このとき、レチクル保持台５の位置を外から計測するのが難しければ、ギャップセンサ３１を用いて、レチクルステージ６とレチクル保持台５の相対位置を測定しても良い。なお、このようにレチクルパターン面と同一の面をレチクルステージ６が持つことにより、レチクルパターン面を液浸にする場合、レチクル２の面でなく高さが同一面のところまで液体で満たすことができる。そうすることにより、レチクル端部において、液が漏れることがなく、レチクル周辺まで完全にカバーすることができる。さらに、液体供給ノズル１２１や液体回収ノズル１２２を具備する光学系を小さくできなくて液体を満たす領域がレチクル２の領域をはみ出してしまうような場合であっても液浸が可能となる。
【００３３】
図１２はレチクルをレチクルステージから回収するときに、レチクル回収位置に移動しながら、液体供給を停止し、回収ノズルによる液体回収のみを行い、回収ノズルと回収ポジション（Ｂ）の間に具備されたレチクル乾燥ノズル１９１から気体１９２を吹き付ける実施例である。露光が終わり、露光ポジション（Ａ）で液体の供給を止め、液体の回収を回収ノズル１２２で行った後、露光ポジション（Ａ）からレチクル回収ポジション（Ｂ）まで移動する間に通る空間にレチクル乾燥ノズル１９１から、気体１９２を吹き付けることにより、レチクル表面についた液体を飛ばし、また気体によりレチクル表面を乾燥させレチクル回収アーム１９５で回収する前にレチクルを乾燥させることができ、レチクルを保管する前の乾燥工程を少なく、もしくは無くすことができる。
【００３４】
以上のように、レチクルをレチクルのパターン面の反対側から吸着固定し、レチクルを液浸にすることにより、投影光学系のコンパクト化ができ、露光装置を小さくそして製造コストを削減することができる。また、ペリクルの代わりに液体をレチクル上に充満させることによりレチクルの温調やレチクル上のゴミの除去を行うことができる。さらには、液浸にすることにより、従来のペリクルを使えないＦ２レーザの露光を可能にすることができる。
【００３５】
次に、上述の露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。
図１４は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフローを示す。
ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成したマスク（レチクル）を製作する。
一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクを設置した露光装置とウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。
次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ７でこれを出荷する。
【００３６】
上記ステップ４のウエハプロセスは以下のステップを有する。ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するＣＶＤステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップ、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上記の露光装置によって回路パターンをレジスト処理ステップ後のウエハに焼付露光する露光ステップ、露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップ、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップ。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施例に係る投影露光装置のレチクルステージおよびその近傍の概略の構成を示す図である。
【図２】図１の装置を側面から見た図である。
【図３】レチクルからレチクル保護フレームを取り除く際の大まかな実施例を示す図である。
【図４】レチクルからレチクル保護フレームを取り除く方式として板バネを使用した場合の実施例を示す図である。
【図５】図１のレチクルと投影光学系部分をより詳細に示す図である。
【図６】図１の変形例としてレチクルと照明光学系の空間を液体で満たした場合のレチクルと照明光学系部分の図である。
【図７】レチクルと投影光学系の空間を液体で満たしたときに液体が漏れないように漏れ止めの土手を設けた実施例を示す図である。
【図８】液体供給ノズルおよび回収ノズルのそれぞれがスキャン方向と平行であるときの実施例を示す図である。
【図９】液体供給ノズルおよび回収ノズルのそれぞれがスキャン方向と直交するときの実施例を示す図である。
【図１０】レチクルと投影光学系の空間を液体で満たした場合の液体を循環させるためのフローに関する実施例を示す図である。
【図１１】レチクルと投影光学系の空間を液体で満たす場合にレチクルパターン面と同じ高さの面を有するレチクルステージの実施例を示す図である。
【図１２】レチクルをレチクルステージから回収する際に、レチクル乾燥ノズルから気体を吹き付ける場合の実施例を示す図である。
【図１３】従来のレチクルステージの実施例である。
【図１４】デバイスの製造プロセスのフローを説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１：照明光学系
２：レチクル
５：レチクル保持台
６：レチクルステージ
１５：投影光学系
１２１：液体供給ノズル
１２２：液体回収ノズル
１２３：液体
１２４：投影レンズ
１２５：照明光学系最終レンズ
【図１】
2006269460.tif 000003
【図２】
2006269460.tif 000004
【図３】
2006269460.tif 000005
【図４】
2006269460.tif 000006
【図５】
2006269460.tif 000007
【図６】
2006269460.tif 000008
【図７】
2006269460.tif 000009
【図８】
2006269460.tif 000010
【図９】
2006269460.tif 000011
【図１０】
2006269460.tif 000012
【図１１】
2006269460.tif 000013
【図１２】
2006269460.tif 000014
【図１３】
2006269460.tif 000015
【図１４】
2006269460.tif 000016